JPH0750602B2 - 鉛蓄電池 - Google Patents
鉛蓄電池Info
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- JPH0750602B2 JPH0750602B2 JP60206857A JP20685785A JPH0750602B2 JP H0750602 B2 JPH0750602 B2 JP H0750602B2 JP 60206857 A JP60206857 A JP 60206857A JP 20685785 A JP20685785 A JP 20685785A JP H0750602 B2 JPH0750602 B2 JP H0750602B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/446—Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0002—Aqueous electrolytes
- H01M2300/0005—Acid electrolytes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は鉛蓄電池に関し、特に大電流放電用の、負極に
おいて酸素ガスを吸収する密閉形（以下シール形とい
う）鉛蓄電池に関する。
おいて酸素ガスを吸収する密閉形（以下シール形とい
う）鉛蓄電池に関する。
従来の技術 負極吸収式のシール形鉛蓄電池は、充電中に正極から発
生する酸素を負極活物質である鉛および電解液である硫
酸と反応させ水に還元することにより電解液の減少を極
力押さえた電池である。また電解液は正，負極板および
セパレータ中にほとんど吸収されており、その他の流動
可能な電解液をわずかに含むようにしてある。
生する酸素を負極活物質である鉛および電解液である硫
酸と反応させ水に還元することにより電解液の減少を極
力押さえた電池である。また電解液は正，負極板および
セパレータ中にほとんど吸収されており、その他の流動
可能な電解液をわずかに含むようにしてある。
このような電池に用いられるマット状セパレータは、毛
管現象により電解液をそれ自身の中へ保持する。
管現象により電解液をそれ自身の中へ保持する。
発明が解決しようとする問題点 従来セパレータは、この電解液の保持能力がすぐれてい
るほど良いと考えられ、それゆえ毛管作用を増すために
セパレータの孔径を小さくする努力がなされていた。
るほど良いと考えられ、それゆえ毛管作用を増すために
セパレータの孔径を小さくする努力がなされていた。
すなわち最大孔径が20μ以下のマット状セパレータがも
っぱら使用され、その孔径を実現するためには直径１μ
以下のガラス繊維を抄造するか、あるいは直径１μ以下
のガラス繊維を主体としそれに１μ以上のガラス繊維を
混抄したもの、およびバインダーとしてアクリル繊維を
混抄したものが用いられる。
っぱら使用され、その孔径を実現するためには直径１μ
以下のガラス繊維を抄造するか、あるいは直径１μ以下
のガラス繊維を主体としそれに１μ以上のガラス繊維を
混抄したもの、およびバインダーとしてアクリル繊維を
混抄したものが用いられる。
ところがこの負極吸収式シール形鉛蓄電池の低温急放電
性能を調べると、上記のような孔径の小さなマット状セ
パレータを用いる場合には電解液がわずかに減少するだ
けで放電持続時間が急激に低下することがわかった。
性能を調べると、上記のような孔径の小さなマット状セ
パレータを用いる場合には電解液がわずかに減少するだ
けで放電持続時間が急激に低下することがわかった。
さらにこれを詳しく調べると、低温急放電持続時間を決
定する要因は、負極活物質中に含まれる電解液量にある
ことがわかった。
定する要因は、負極活物質中に含まれる電解液量にある
ことがわかった。
通常の電解液が十分にある電池では、急放電中に負極沖
合から硫酸が拡散することが可能であるが、シール形電
池では沖合からの硫酸の拡散が遅いため、極板中の電解
液量により放電持続時間が決定される。
合から硫酸が拡散することが可能であるが、シール形電
池では沖合からの硫酸の拡散が遅いため、極板中の電解
液量により放電持続時間が決定される。
従来の孔径が20μ以下のマット状セパレータを用いた場
合、毛管作用が強いため電解液はセパレータに集中しよ
うとする。それゆえ電解液が少しでも減ってくると先
ず、毛管作用の最も弱い負極の電解液が失われ、低温急
放電の持続時間が短くなる。
合、毛管作用が強いため電解液はセパレータに集中しよ
うとする。それゆえ電解液が少しでも減ってくると先
ず、毛管作用の最も弱い負極の電解液が失われ、低温急
放電の持続時間が短くなる。
そこで本発明者等は、従来の方法に反してセパレータの
毛管作用を低減し、電解液が減少しても低温急放電の持
続時間が短くならない方法を検討した結果、つぎのよう
な構成に到達した。
毛管作用を低減し、電解液が減少しても低温急放電の持
続時間が短くならない方法を検討した結果、つぎのよう
な構成に到達した。
問題点を解決するための手段 すなわち本発明は繊維径２〜８μのポリエステル樹脂繊
維をおよそ40％、繊維径２〜８μのガラス繊維をおよそ
40％およびこれらの繊維を結着させるためのアクリル繊
維をおよそ５％混抄するとともに、粒子径１μ以下のケ
イ素酸化物の粉体および粒子径３〜５μのケイソウ土と
を総量でおよそ15％添加して最大孔径を30〜60μとした
マット状セパレータを用いることを特徴とするものであ
る。
維をおよそ40％、繊維径２〜８μのガラス繊維をおよそ
40％およびこれらの繊維を結着させるためのアクリル繊
維をおよそ５％混抄するとともに、粒子径１μ以下のケ
イ素酸化物の粉体および粒子径３〜５μのケイソウ土と
を総量でおよそ15％添加して最大孔径を30〜60μとした
マット状セパレータを用いることを特徴とするものであ
る。
これにより適度に電解液を保持する性能を維持しつつ、
毛管作用を低減し、低温急放電の持続時間が短くならな
いようにしたものである。
毛管作用を低減し、低温急放電の持続時間が短くならな
いようにしたものである。
この範囲の最大孔径をもったセパレータは、従来のよう
に主にガラス繊維とアクリル繊維とを用いた場合、直径
２〜８μのガラス繊維を用いることにより得られる。し
かしながらこの場合、１μ以下のガラス繊維を用いたセ
パレータにくらべ、弾力性が失われ、極板に適切な圧力
をかけにくいという問題を生ずる。
に主にガラス繊維とアクリル繊維とを用いた場合、直径
２〜８μのガラス繊維を用いることにより得られる。し
かしながらこの場合、１μ以下のガラス繊維を用いたセ
パレータにくらべ、弾力性が失われ、極板に適切な圧力
をかけにくいという問題を生ずる。
作用 本発明ではこれを解決するために柔軟性のあるポリエス
テル（PET）樹脂繊維をガラス繊維に混抄して適切な弾
力性を確保したものである。
テル（PET）樹脂繊維をガラス繊維に混抄して適切な弾
力性を確保したものである。
このPET樹脂繊維の繊維径はガラス繊維同様２〜８μの
ものが上記の最大孔径を得る上で適切であった。
ものが上記の最大孔径を得る上で適切であった。
さらにもう一つの問題点として最大孔径が大きくなった
場合、使用中に微細化した正極活物質がセパレータを貫
通して電池内で短絡を起こしやすいということがある。
場合、使用中に微細化した正極活物質がセパレータを貫
通して電池内で短絡を起こしやすいということがある。
とくにガラス繊維やPET樹脂繊維は断面が円形状をして
おり、このような繊維で抄造されたマットは微細孔の形
状が単純であり、微細化した活物質を透過して短絡を起
こしやすい。
おり、このような繊維で抄造されたマットは微細孔の形
状が単純であり、微細化した活物質を透過して短絡を起
こしやすい。
この問題点を解決するため形状の複雑な無機質粉体を添
加し、マット内の微細孔の形状を複雑にすることが有効
であることがわかった。添加した無機質粉体は２種類で
あり、いずれもケイ素酸化物である。１つは１次粒子径
数ｍμ２次粒子径１μ以下のものである。これは電解液
中でゲル化し糊のような役目をもつと考えられる。もう
１つは粒子径３〜５μで通常ケイソウ土と呼ばれている
ものであり、そのもの自体の形状が複雑なため、セパレ
ータの孔の形状を複雑化することができる。
加し、マット内の微細孔の形状を複雑にすることが有効
であることがわかった。添加した無機質粉体は２種類で
あり、いずれもケイ素酸化物である。１つは１次粒子径
数ｍμ２次粒子径１μ以下のものである。これは電解液
中でゲル化し糊のような役目をもつと考えられる。もう
１つは粒子径３〜５μで通常ケイソウ土と呼ばれている
ものであり、そのもの自体の形状が複雑なため、セパレ
ータの孔の形状を複雑化することができる。
実施例 以下本発明の実施例として従来の繊維径0.7μのガラス
繊維を用いた最大孔径10μのマットセパレータと、本発
明のセパレータで直径３μのガラス繊維の40％に、直径
６μのPET樹脂繊維を40％およびこれらの繊維を結着す
るためのアクリル繊維を５％と、それに粒径１μ以下の
酸化ケイ素の粉体５％と粒径３〜５μのケイソウ土を混
抄した最大孔径40μのセパレータとを用いてそれぞれ５
時間率容量20Ahのシール形鉛蓄電池を構成し、電解液量
と低温急放電持続時間との関係を調べた。その結果を図
に示す。Ａは本発明のセパレータを用いた電池、Ｂは従
来のセパレータを用いた電池の特性である。
繊維を用いた最大孔径10μのマットセパレータと、本発
明のセパレータで直径３μのガラス繊維の40％に、直径
６μのPET樹脂繊維を40％およびこれらの繊維を結着す
るためのアクリル繊維を５％と、それに粒径１μ以下の
酸化ケイ素の粉体５％と粒径３〜５μのケイソウ土を混
抄した最大孔径40μのセパレータとを用いてそれぞれ５
時間率容量20Ahのシール形鉛蓄電池を構成し、電解液量
と低温急放電持続時間との関係を調べた。その結果を図
に示す。Ａは本発明のセパレータを用いた電池、Ｂは従
来のセパレータを用いた電池の特性である。
また本発明に至るさまざまな過程の中で得られた、セパ
レータの特性とそれらを用いた電池の寿命特性および低
温急放電特性を次表に示す。
レータの特性とそれらを用いた電池の寿命特性および低
温急放電特性を次表に示す。
発明の効果 以上のように、本発明は繊維径２〜８μのポリエステル
樹脂繊維およびガラス繊維のそれぞれおよそ40％と、こ
れらの繊維を結着させるためのアクリル繊維のおよそ５
％を混抄してマットを構成するとともに、粒子径１μ以
下のケイ素酸化物の粉体と粒子径３〜５μのケイソウ土
とを総量でおよそ15％添加してマット内の孔の形状を複
雑化したものである。
樹脂繊維およびガラス繊維のそれぞれおよそ40％と、こ
れらの繊維を結着させるためのアクリル繊維のおよそ５
％を混抄してマットを構成するとともに、粒子径１μ以
下のケイ素酸化物の粉体と粒子径３〜５μのケイソウ土
とを総量でおよそ15％添加してマット内の孔の形状を複
雑化したものである。
これにより、マット状セパレータの保液力や柔軟性を良
好にするとともに、微細な活物質がセパレータを貫通し
て電池内の短絡を防止することができ、低温急放電特性
および寿命特性にすぐれたシール鉛蓄電池を提供でき、
自動車用の鉛蓄電池等急放電特性を必要とする用途の鉛
蓄電池には極めて有効である。
好にするとともに、微細な活物質がセパレータを貫通し
て電池内の短絡を防止することができ、低温急放電特性
および寿命特性にすぐれたシール鉛蓄電池を提供でき、
自動車用の鉛蓄電池等急放電特性を必要とする用途の鉛
蓄電池には極めて有効である。
図は電解液量と低温急放電持続時間の関係を示す。 （Ａ）は本発明のセパレータを使用した電池、（Ｂ）は
従来のセパレータを使用した電池。
従来のセパレータを使用した電池。
フロントページの続き (72)発明者 結城 正義 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 高橋 勝弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−155651（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】繊維径２〜８μのポリエステル樹脂繊維を
およそ40％と繊維径２〜８μのガラス繊維をおよそ40％
およびこれらの繊維を結着させるためのアクリル繊維を
およそ５％混抄するとともに、粒子径１μ以下のケイ素
酸化物の粉体および粒子径３〜５μのケイソウ土とを総
量でおよそ15％添加して最大孔径を30〜60μとしたマッ
ト状セパレータを、正，負極板間に配置した鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60206857A JPH0750602B2 (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60206857A JPH0750602B2 (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6266566A JPS6266566A (ja) | 1987-03-26 |
| JPH0750602B2 true JPH0750602B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=16530192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60206857A Expired - Lifetime JPH0750602B2 (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0750602B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1238506B (it) * | 1989-11-06 | 1993-08-18 | Magneti Marelli Spa | Batteria di accumulatori al piombo, particolarmente per l'avviamento di motori endotermici di autoveicoli. |
| US10535853B2 (en) | 2010-09-21 | 2020-01-14 | Hollingsworth & Vose Company | Glass compositions with leachable metal oxides and ions |
| DE112012000639T5 (de) | 2011-02-01 | 2013-11-14 | Panasonic Corp. | Bleiakkumulator |
| WO2013062694A2 (en) * | 2011-09-21 | 2013-05-02 | Hollingsworth & Vose Company | Battery components with leachable metal ions and uses thereof |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5916263A (ja) * | 1982-07-19 | 1984-01-27 | Yuasa Battery Co Ltd | 鉛電池 |
-
1985
- 1985-09-19 JP JP60206857A patent/JPH0750602B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6266566A (ja) | 1987-03-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |